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Chapitre 3
Problématique et Modélisation
3.1 Introduction
Le gaz naturel est devenu, ces dernières
années, un véritable enjeu mondial. Sa demande s'accroit de jour
en jour et pour fournir cette énergie aux différents usagers les
compagnies gazières s'intéressent d'une manière
régulière à réduire les coûts
d'investissement et les charges d'exploitation, les montants engagés par
ces compagnies sont importants, donc une amélioration dans les frais
d'investissements et les charges d'exploitation peut impliquer des montants
substrats importants. De ce fait ces compagnies doivent assurer le transport du
gaz aux consommateurs d'une manière à réduire les
coûts du transport pour le développement et le maintien de leurs
réseaux.
Dans ce cadre, l'Algérie avec des réserves
gazières importantes, doit profiter de cette conjecture favorable. Le
système de transport par canalisation est largement
développé à travers les grandes régions de notre
pays.
3.2 Position du problème
L'acheminement du gaz naturel dans le réseau de
transport passe par divers dispositifs constitués de pipes, de
régulateurs, de valves et de compresseurs. Le gaz naturel est introduit
avec une pression importante.
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3.3. ÉTUDE DE L'EXISTANT
Le gaz perd en pression suite au frottement avec la cloison
des canalisations quand le gaz les traverse. La perte de compression est
compensée par les stations de compression qui élèvent la
pression.
L'objectif de cette étude est de déterminer
dans une première étape, le choix des stations à mettre en
marche, et dans une deuxième étape le nombre de compresseurs
qu'il faut faire fonctionner à fin de minimiser la quantité de
gaz consommer par les stations de compression en service tout en respectant les
conditions d'exploitation, à partir d'un débit Q donné
à l'entrée d'une station de compression avec une pression
d'aspiration Pasp, une pression de
refoulement Pref.
3.3 Étude de l'existant
Dans la pratique, l'opérateur de la station de
compression ajuste et essaye d'avoir le débit par l'arrêt des
turbocompresseurs ou par le contrôle ou l'ajustement des vitesses des
turbocompresseurs par son expérience, l'essentiel est de satisfaire la
demande des clients et les caractéristiques des compresseurs sans tenir
comptent de l'énergie consommée.
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3.4. MODÉLISATION DU PROBLÈME
3.4 Modélisation du problème
La modélisation mathématique est une phase
importante pour décrire, analyser et prédire le comportement des
systèmes dans différents domaines du monde réel et les
résoudre. Il y a beaucoup de types différents de modèles
mathématiques, les plus utilisée en recherche
opérationnelle sont les modèles d'optimisation.
Un modèle d'optimisation en recherche
opérationnelle est une construction mathématique. Cette
dernière est constituée de trois composantes principales :
- Variables de décision:
L'étape la plus importante dans la construction d'un modèle est
le choix des variables qui vont présenter les décisions à
prendre.
- Contraintes : Un ensemble des
paramètres qui limitent le modèle réalisable, avec des
équations ou des inéquations composées des variables de
décision.
- Fonction objectif: Une fonction qui
définit l'objectif à atteindre, elle sert à
déterminer la meilleure solution au problème d'optimisation.
L'objectif du problème peut être de minimiser ou de maximiser
cette fonction jusqu'à l'optimum.
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3.5. APPROCHE DE MODÉLISATION
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